CN102272897A - 等离子体处理装置以及等离子体cvd成膜方法 - Google Patents

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Abstract

该等离子体处理装置，包括：处理室(101)，具有反应室(2a)；支撑部(15)，被收容在所述反应室(2a)内，载置有具有处理室(10a)的基板(10)，并控制所述基板(10)的温度；簇射极板(5)，被收容在所述反应室(2a)内，以与所述处理室(10a)对置的方式配置，并向所述基板(10)提供工艺气体；以及压力调整板(51)，将设置在所述电极法兰(4)与所述簇射极板(5)之间的空间(24)分为在气体导入口(42)侧形成的第一空间(24a)与在所述簇射极板(5)侧形成的第二空间(24b)，所述基板(10)与所述簇射极板(5)之间的距离为3mm以上、10mm以下。

Description

等离子体处理装置以及等离子体CVD成膜方法
技术领域
本发明涉及等离子体处理装置以及等离子体化学气相沉积(CVD)成膜方法。
本申请基于2009年1月9日申请的特愿2009-004024号主张优先权，在此援用其内容。
背景技术
一直以来，已知一种使用等离子体来分解原料气体，例如在基板的被成膜面上形成薄膜的等离子体处理装置。在这种等离子体处理装置中，例如通过具有多个喷出口的簇射极板，将腔室内的空间分为配置基板的成膜空间(反应室)与导入原料气体的气体导入空间。另外，在腔室上连接有高频电源，簇射极板作为阴极电极来发挥作用。被导入到气体导入空间的气体从簇射极板的各喷出口均匀地喷出到成膜空间。此时，在成膜空间内产生原料气体的等离子体，通过等离子体而被分解的原料气体到达基板的被成膜面，在基板上形成所希望的膜。
关于这种气体导入空间，公开了一种在簇射极板与气体导入口之间设置气体分散板，在气体分散板与簇射极板之间形成气体分散空间的技术。在这种技术中，尝试通过形成气体分散空间，从而从整个簇射极板更加均匀地喷出原料气体(例如，参考专利文献1)。
专利文献1：日本特开2002-280377号公报
那么，当由上述的等离子体处理装置所处理的基板为液晶显示器(LCD，Liquid Crystal Display)用基板时，能够将气体导入空间与成膜空间之间的压力差设定得较大。因此，能够从整个簇射极板均匀地喷出原料气体。
与此相对，当由上述的等离子体处理装置所处理的基板为例如太阳能电池用基板时，与对LCD用基板进行处理时相比，气体导入空间与成膜空间之间的压力差较小。因此，难以从整个簇射极板均匀地喷出原料气体。
即，当在太阳能电池用基板上形成微晶硅(μc-Si)层时，从生产率的观点来看需要使成膜速度高速化。这样，为了使成膜速度高速化，将相互对置的电极间的距离缩小(窄间隙)以执行高压枯竭法是较为有效的。
当使用高压枯竭法在太阳能电池用基板上进行成膜时，与在LCD用基板上形成膜时相比，成膜空间内的压力变得更高。
然而，在上述的现有技术中，气体分散板只是向整个簇射极板均匀地喷出原料气体，而难以使用该气体分散板把气体导入空间的压力与成膜空间的压力之间的压力差扩大。
因此，当使用基于窄间隙的高压枯竭法来进行基板的处理时，存在难以在基板上均匀地形成膜的问题。
另外，也可以考虑将在簇射极板上形成的喷出口的孔径设定得较小，以使气体导入空间的压力与成膜空间的压力之间的压力差扩大。然而，在这种情况下，加工具有小孔径的喷出口较为困难，存在制造成本增加的问题。
进而，也可以考虑使簇射极板的喷出口的数量减少，以使气体导入空间的压力与成膜空间的压力之间的压力差扩大。然而，在这种情况下，彼此相邻的喷出口之间的间隔扩大，存在难以向整个基板均匀地提供原料气体的问题。
另外，还可以考虑增加气体导入口的数量，以向整个簇射极板均匀地提供原料气体。然而，在这种情况下，用于加工阴极电极的工序数量增加，生产率会下降。另外，存在随着气体导入口的数量的增加，阴极电极的机械强度降低的问题。再者，存在向各气体导入口均匀地提供原料气体的气体提供系统的数量增加，从而生产成本增加的问题。
发明内容
本发明提供一种在使用基于窄间隙的高压枯竭法来进行基板的处理时，能够抑制制造成本的增加，能够容易且高效地在基板上均匀地形成膜，并能够充分确保电极强度的等离子体处理装置。
为了解决上述课题，本发明的第一方式的等离子体处理装置包括：处理室，由腔室、具有气体导入口的电极法兰、和由所述腔室与所述电极法兰夹着的绝缘法兰形成，并具有反应室；支撑部，被收容在所述反应室内，载置有具有处理面的基板，并控制所述基板的温度；簇射极板，被收容在所述反应室内，以与所述处理面对置的方式配置，并向所述基板提供工艺气体；压力调整板，将设置在所述电极法兰与所述簇射极板之间的空间分为在所述气体导入口侧形成的第一空间与在所述簇射极板侧形成的第二空间；以及电压施加部，在所述簇射极板与所述支撑部之间施加电压，生成所述工艺气体的等离子体，所述基板与所述簇射极板之间的距离为3mm以上且10mm以下。
根据该结构，能够将在气体导入口侧形成的第一空间的压力与在簇射极板侧形成的第二空间的压力之间的压力差设定得较大。
因此，即使簇射极板两侧的空间的压力差、即第二空间的压力与反应室的压力之间的压力差较小，结果也能够将第一空间与反应室之间的压力差设定得较大。
因此，能够向反应室内均匀地提供工艺气体，能够抑制制造成本的增加，并能够容易且高效地在基板上均匀地形成膜。
另外，由于无需设置多个气体导入口，因此在能够充分确保电极法兰的强度的同时，还能够提高生产率，并能够抑制制造成本。
在本发明的第一方式的等离子体处理装置中，优选在用A表示所述簇射极板的传导率，用B表示所述压力调整板的传导率时，所述簇射极板和所述压力调整板被形成为满足
0.05≤(B/A)≤0.2。
这里，传导率是指工艺气体在通过在各板上形成的气体喷出口时所产生的流路阻力。
即，根据传导率的大小来确定压力调整板两侧的空间的压力差、以及簇射极板两侧的空间的压力差。
因此，即使第二空间的压力与反应室的压力之间的压力差较小，也能够确实地将第一空间的压力与第二空间的压力之间的压力差设定得较大。因此，能够进一步确实地从簇射极板向反应室内均匀地提供工艺气体。因此，能够更加确实地在基板的处理面上形成质量稳定的膜。
为了解决上述课题，本发明的第二方式的等离子体CVD成膜方法为，准备压力调整板和簇射极板，将基板与所述簇射极板之间的距离设定为3mm以上且10mm以下，使工艺气体在通过所述压力调整板之后再通过所述簇射极板，向所述基板与所述簇射极板之间的空间提供所述工艺气体，使所述基板与所述簇射极板之间产生等离子体，在所述基板上形成膜。
在这种方法中，能够抑制制造成本的增加，并能够容易且高效地在基板上均匀地形成膜。
在本发明的第二方式的等离子体CVD成膜方法中，优选所述压力调整板的上游与下游之间的压力差大于所述簇射极板的上游与下游之间的压力差。
在这种方法中，即使簇射极板的上游与下游之间的压力差较小，而由于压力调整板的上游与下游之间的压力差较大，因此也能够确实地从簇射极板向反应室内均匀地提供工艺气体。
在本发明的第二方式的等离子体CVD成膜方法中，优选所述工艺气体包含硅化合物与氢，使被提供到所述基板上的所述氢的量多于被提供到所述基板上的所述硅化合物的量来提供所述工艺气体，从而在所述基板上形成包含微晶硅的膜。
在这种方法中，能够适宜地形成包含微晶硅的膜。
在本发明的第二方式的等离子体CVD成膜方法中，优选通过对所述簇射极板施加27.12MHz的高频电压，从而产生所述等离子体。
在这种方法中，能够在基板上形成质量稳定的膜。
根据本发明，在使用基于窄间隙的高压枯竭法来进行基板的处理时，能够将在气体导入口侧形成的第一空间的压力与在簇射极板侧形成的第二空间的压力之间的压力差设定得较大。
因此，即使在簇射极板的两侧，第二空间的压力与反应室的压力之间的压力差较小，也能够将第一空间与反应室之间的压力差设定得较大。
因此，能够向反应室内均匀地提供工艺气体，能够抑制制造成本的增加，并能够容易且高效地在基板上均匀地形成膜。
另外，由于无需设置多个气体导入口，因此在能够充分确保电极法兰的强度的同时，还能够提高生产率，并能够抑制制造成本。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式中的等离子体处理装置的结构的概略剖视图。
图2是用于说明本发明的实施方式中的等离子体处理装置中的作用的图。
图3是示出本发明的实施方式中的簇射极板和压力板的气体喷出口的孔尺寸的表。
图4是示出本发明的实施例中的等离子体处理装置的运转条件的表。
图5是示出本发明的实施例中的第一空间、第二空间、以及成膜空间的压力的表。
图6是使用本发明的实施例的等离子体处理装置所得到的膜厚分布与使用现有的等离子体处理装置所得到的膜厚分布的比较表。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明所涉及的等离子体处理装置的实施方式进行说明。
另外，在以下说明所使用的各附图中，为了将各结构要素设为可在附图上识别的程度的大小，适当使各结构要素的尺寸和比率与实际有所不同。
另外，在本实施方式中，对使用等离子体CVD法的成膜装置进行说明。
图1是示出本实施方式中的等离子体处理装置1的结构的概略剖视图。
如图1所示，等离子体处理装置1包括处理室101，该处理室101具有作为反应室的成膜空间2a。处理室101包括：真空腔室2、电极法兰4、以及绝缘法兰81。绝缘法兰81被夹在真空腔室2和电极法兰4之间。
在真空腔室2的底部11形成有开口部。在该开口部插通有支柱25，支柱25配置在真空腔室2的下部。在支柱25的前端(真空腔室2内)连接有板状的加热器15(支撑部、第二电极部)。另外，在真空腔室2上连接有排气管27。在排气管27的前端设置有真空泵28。真空泵28进行减压以使真空腔室2内变为真空状态。
另外，支柱25与设置在真空腔室2外部的升降机构(未图示)连接，在基板10的垂直方向上能够上下移动。也就是，连接于支柱25前端的加热器15被构成为能够沿上下方向升降。另外，在真空腔室2的外部设置有波纹管(ベロ一ズ)(未图示)以覆盖支柱25的外周。
电极法兰4具有上壁41与周壁43。电极法兰4被配置为其开口部在基板10的垂直方向上位于下方。另外，在电极法兰4的开口部安装有簇射极板5(第一电极部)。据此，在电极法兰4与簇射极板5之间形成有空间24。
另外，电极法兰4具有与簇射极板5对置的上壁41。在上壁41上设置有气体导入口42。
另外，在工艺气体提供部21与气体导入口42之间设置有气体导入管7，该工艺气体提供部21被设置于处理室101的外部。气体导入管7的一端与气体导入口42连接，另一端与工艺气体提供部21连接。通过气体导入管7，从工艺气体提供部21向空间24提供工艺气体。即，空间24作为导入工艺气体的气体导入空间来发挥作用。
电极法兰4与簇射极板5分别由导电材料构成，电极法兰4与设置在处理室101外部的RF电源9(高频电源、电压施加部)电连接。即，电极法兰4和簇射极板5被构成为阴极电极71。在簇射极板5上形成有多个气体喷出口6(第二气体喷出口)。被导入到空间24内的工艺气体从气体喷出口6喷出到真空腔室2内的成膜空间2a。
这里，在电极法兰4的周壁43上，在上壁41与簇射极板5之间设置有压力调整板51。通过该压力调整板51，将空间24分为在气体导入口42侧形成的第一空间24a与在簇射极板5侧形成的第二空间24b。
压力调整板51与电极法兰4同样以导电材料形成为板状。在压力调整板51上形成有多个气体喷出口61(第一气体喷出口)。
即，从工艺气体提供部21通过气体导入管7和气体导入口42而导入到第一空间24a的工艺气体，通过压力调整板51的气体喷出口61喷出到第二空间24b。然后，第二空间24b内的工艺气体通过簇射极板5的气体喷出口6喷出到真空腔室2内。
由此，第一空间24a为压力调整板51的上游侧的空间，第二空间24b为压力调整板51的下游侧的空间。
另外，第二空间24b为簇射极板5的上游侧的空间，真空腔室2内为簇射极板5的下游侧的空间。
另外，由于在第一空间24a与第二空间24b之间设置有压力调整板51，在第二空间24b与真空腔室2内的成膜空间2a之间设置有簇射极板5，因此第二空间24b的压力低于第一空间24a的压力，成膜空间2a的压力Pe低于第二空间24b的压力。即，从上游侧向下游侧，压力逐渐降低。
这里，在用A表示使第二空间24b与成膜空间2a之间产生压力差的簇射极板5的传导率，用B表示使第一空间24a与第二空间24b之间产生压力差的压力调整板51的传导率时，本实施方式的簇射极板5和压力调整板51被形成为满足：
0.05≤(B/A)≤0.2...(1)
更具体而言，压力调整板51和簇射极板5的各自的传导率能够根据形成的气体喷出口6、61的个数，气体喷出口6、61的孔径，气体喷出口6、61的孔深，也就是各板5、51的厚度来确定。
而且，已知一般通过将流量Q除以压力差ΔP，能够求出传导率C。这里，压力差ΔP是指两个空间的压力差。
因此，在用P1表示第一空间24a的压力，用P2表示第二空间24b的压力，用Pe表示成膜空间2a的压力时，下述等式成立：
Q＝B(P1-P2)＝A(P2-Pe)
此外，由于流量Q固定，因此根据第一空间24a、第二空间24b、以及成膜空间2a的压力，能够求出上述传导率A、B。
进而，由于簇射极板5和压力调整板51被形成为满足式(1)，因此压力调整板51的传导率B为簇射极板5的传导率A的5％以上且20％以下。
由此，例如，在压力调整板51上形成的气体喷出口61的个数被设定为少于在簇射极板5上形成的气体喷出口6的个数(后述详细内容)。
通过如此来形成簇射极板5和压力调整板51，从而能够将第一空间24a的压力P1与第二空间24b的压力P2之间的压力差扩大。例如，在将第一空间24a的压力设定为1680(Pa)时，能够将第二空间24b的压力设定为812(Pa)左右。
因此，即使第二空间24b与成膜空间2a的压力Pe之间的压力差较小，结果也能够将第一空间24a的压力P1与成膜空间2a的压力Pe之间的压力差设定得较大。因此，能够向成膜空间2a均匀地提供工艺气体。
接着，对传导率B小于传导率A的5％的情况(0.05＞(B/A))进行说明。例如，在压力调整板51的气体喷出口61的直径被设定为0.5mm时，为了得到具有0.05＞(B/A)这种条件的传导率则需要显著减少气体喷出口61的个数。因此，在各个气体喷出口61流动的工艺气体的流速会显著增大，结果是难以依靠被如此形成的气体喷出口61来均匀地提供工艺气体。
接着，对传导率B大于传导率A的20％的情况((B/A)＞0.2)进行说明。为了得到具有这种条件的传导率则需要使气体喷出口61的个数增加。在这种情况下，压力调整板51的压力调整效果将会减小，结果是第一空间24a与第二空间24b之间的压力差缩小，难以均匀地提供工艺气体。
基于上述理由，在本实施方式中，压力调整板51的传导率B被设定为簇射极板5的传导率A的5％以上且20％以下。
另外，在真空腔室2的成膜空间2a上连接有与气体导入管7不同的气体导入管8。
在气体导入管8上设置有氟气提供部22与自由基源23。
自由基源23对从氟气提供部22提供的氟气进行分解。气体导入管8把分解氟气而得到的氟自由基提供给真空腔室2内的成膜空间2a。
加热器15是表面平坦地形成的板状的部件。在加热器15的上表面载置有基板10。加热器15作为接地电极也就是作为阳极电极72来发挥作用。因此，加热器15由具有导电性的例如铝合金形成。当基板10被配置在加热器15上时，基板10与簇射极板5位于相互接近并平行的位置。更具体而言，基板10的处理面10a与簇射极板5之间的距离(间隙)G1被设定为3mm以上且10mm以下的窄间隙。
此外，在距离G1小于3mm的情况下，当在簇射极板5上形成的气体喷出口6的最小(临界)孔径被设定为0.3mm时，在基板10的处理面10a上形成的膜的质量有可能受到簇射极板5的气体喷出口6的孔径的影响。另外，在距离G1大于10mm的情况下，有可能在成膜时产生粉末。
在基板10被配置在加热器15上的状态下，当从气体喷出口6喷出工艺气体时，工艺气体被提供给基板10的处理面10a上方的空间。
另外，在加热器15的内部设置有加热器线16。通过加热器线16，将加热器15的温度调整为规定的温度。加热器线16由从加热器15的垂直方向来看的加热器15的大致中央部的背面17突出。加热器线16插通到贯通孔18和支柱25的内部，并向真空腔室2的外部导出，该贯通孔18在加热器15的大致中央部形成。
而且，加热器线16在真空腔室2的外部与电源(未图示)连接，并调节加热器15的温度。
进而，在加热器15的外周缘以大致相等的间隔配设有多条地线30，用以连接加热器15与真空腔室2之间。地线30例如由镍系合金或铝合金等构成。
接着，根据图2，对使用等离子体处理装置1在基板10的处理面10a上形成膜时的作用进行说明。
首先，使用真空泵28来对真空腔室2内进行减压。
在真空腔室2内维持真空的状态下，基板10被搬入到真空腔室2内的成膜空间2a，载置在加热器15上。
这里，在载置基板10之前，加热器15位于真空腔室2内的下方。也就是，在搬入基板10之前，由于加热器15与簇射极板5之间的间隔变宽，因此能够使用机械臂(未图示)，容易地将基板10载置在加热器15上。
基板10载置在加热器15上之后，启动升降机构(未图示)，支柱25被向上方推出，载置在加热器15上的基板10也向上方移动。据此，簇射极板5与基板10之间的间隔按照所希望的被确定成，为了适当地进行成膜而所需的间隔，并维持该间隔。这里，簇射极板5与基板10之间的间隔保持为适于在基板10上形成膜的距离。具体而言，基板10的处理面10a与簇射极板5之间的距离G1被设定为3mm以上且10mm以下的窄间隙。
之后，从工艺气体提供部21经由气体导入管7和气体导入口42，向第一空间24a导入工艺气体。工艺气体充满第一空间24a，并且工艺气体通过压力调整板51的气体喷出口61，被提供给第二空间24b。
此时，第二空间24b的压力P2与第一空间24a的压力P1相比，因压力调整板51的传导率B而减少。
接着，工艺气体充满第二空间24b，并且工艺气体经过簇射极板5的气体喷出口6，被提供给真空腔室2内的成膜空间2a。
此时，成膜空间2a的压力Pe因簇射极板5的传导率A而减少。
如上所述，压力调整板51的传导率B和簇射极板5的传导率A被设定为满足式(1)。因此，第一空间24a的压力P1与第二空间24b的压力P2之差变得较大，真空腔室2内的成膜空间2a的压力Pe与第二空间24b的压力P2之差变得较小。所以，由于压力P1与压力P2的压力差这样大，因此通过压力调整板51而被提供给第二空间24b的工艺气体整体上均匀地喷出。另一方面，在成膜空间2a与第二空间24b中，压力P2与压力Pe的压力差较小，但由于从压力调整板51均匀地提供工艺气体，因此能够从簇射极板5向成膜空间2a均匀地提供工艺气体。
接着，启动RF电源9来对电极法兰4施加高频电压。
此时，电极法兰4通过绝缘法兰81与真空腔室2电绝缘。另外，真空腔室2接地。
在这种结构中，在簇射极板5与加热器15之间被施加高频电压而产生放电，在设置于电极法兰4的簇射极板5与基板10的处理面10a之间，产生等离子体。
在如此产生的等离子体内，工艺气体被分解，得到等离子体状态的工艺气体，在基板10的处理面10a产生气相沉积反应，在处理面10a上形成薄膜。
此外，由于高频电压通过电极法兰4的外表面传达到簇射极板5，因此不会对压力调整板51施加高频电压。
另外，当反复进行几次如上所述的成膜工序时，由于成膜材料附着于真空腔室2的内壁面33等，因此真空腔室2内会定期进行清洁。在清洁工序中，从氟气提供部22提供的氟气通过自由基源23被分解，产生氟自由基，氟自由基通过连接于真空腔室2的气体导入管8，被提供到真空腔室2内。通过如此向真空腔室2内的成膜空间2a提供氟自由基，从而产生化学反应，去除附着于被配置在成膜空间2a周围的部件或附着于真空腔室2的内壁面的附着物。
实施例
接着，根据图1、图3～图6，具体示出本发明的实施例来进行说明。此外，本发明并不限定于以下说明的实施例。
图3是示出簇射极板5的气体喷出口6和压力调整板51的气体喷出口61的孔径(mm)、孔深(mm)、以及孔间距(mm)的表。图4是示出构成等离子体处理装置1的部件的尺寸以及运转条件的表。图5是示出通过高压枯竭法在基板10的处理面10a上形成微晶硅(μc-Si)膜时的第一空间24a、第二空间24b、以及成膜空间2a这三个空间的压力(Pa)的表。
图6是对根据实施例的条件而在基板10的处理面10a上形成的膜厚分布(实施例)与使用现有的等离子体处理装置而得到的膜厚分布(比较例)，也就是与使用未设置压力调整板51的等离子体处理装置而在基板10的处理面10a上形成的膜厚分布进行比较的表。
这里，膜厚分布是指在基板10上形成的膜厚的均匀性(thicknessuniformity)。
如图3所示，在本实施例的簇射极板5中，气体喷出口6的孔径被设定为0.7±0.01mm，孔深被设定为10mm，孔间距被设定为10mm×10mm。在本实施例的压力调整板51中，气体喷出口61的孔径被设定为0.5±0.05mm，孔深被设定为10mm，孔间距被设定为20mm×20mm。
据此，簇射极板5的传导率A与压力调整板51的传导率B之间的关系满足上述式(1)。
另外，如图1、图4所示，电极尺寸的面积、也就是与基板10对置的簇射极板5的区域的长边方向的长度L1被设定为1,600mm，且短边方向的长度被设定为1,300mm。进而，基座尺寸(面积)、也就是在作为阳极电极72的加热器15上载置基板10的区域的长边方向的长度L2被设定为1,700mm，且短边方向的长度被设定为1,400mm。另外，将RF电源9设定为RF频率为27.12MHz，RF功率密度被设定为1.2W/cm2。另外，基板10的处理面10a与簇射极板5之间的距离G1被设定为10mm。
另外，使成膜空间2a的压力为700Pa，在基板10的处理面10a上形成μc-Si膜。
此外，作为从工艺气体提供部21向第一空间24a导入的工艺气体的种类和流量，使用1.5(slm)的甲硅烷(SiH4)和45(slm)的氢(H2)。
在这种条件下，如图5所示，第一空间24a的压力P1为1680(Pa)。而且，第二空间24b的压力P2为812(Pa)。进而，成膜空间2a的压力Pe为700(Pa)。
这里，能够确认第一空间24a的压力P1与第二空间24b的压力P2之间的压力差因压力调整板51而扩大。而且，能够确认与该压力差相比，第二空间24b的压力P2与成膜空间2a的压力Pe之间的压力差缩小。
而且，当在基板10的处理面10a上形成μc-Si膜时，如图6所示，得到本实施例的膜厚分布为9.5％这一结果。
另一方面，如图6所示，得到使用现有的等离子体处理装置而得到的结果，也就是在未设置压力调整板51并通过高压枯竭法在基板10的处理面10a上形成μc-Si膜时，膜厚分布为45％左右。
即，如本实施方式所示，能够确认通过设置压力调整板51能够提高膜厚分布。此外，理想的是膜厚分布为15％以下。
因此，根据上述的实施方式，使用基于窄间隙的高压枯竭法来进行基板10的处理时，通过使用压力调整板51来将形成在电极法兰4与簇射极板5之间的空间24分为第一空间24a与第二空间24b，从而能够将两空间24a、24b的压力差设定得较大。
因此，即使在簇射极板5的两侧形成的第二空间24b的压力P2与成膜空间2a的压力Pe之间的压力差较小，也能够向成膜空间2a均匀地提供工艺气体。因此，能够抑制制造成本的增加，并能够容易且高效地在基板10上均匀地形成膜。
另外，由于无需设置多个气体导入口42，因此能够充分确保包含簇射极板5的阴极电极71(电极法兰4)的强度。而且，能够提高生产率，并能够抑制制造成本。
另外，在用A表示簇射极板5的传导率，用B表示压力调整板51的传导率时，簇射极板5和压力调整板51分别被形成为满足
0.05≤(B/A)≤0.2...(2)。
因此，即使第二空间24b的压力P2与成膜空间2a的压力Pe之间的压力差较小，也能够确实地将第一空间24a与第二空间24b之间的压力差设定得较大。
因此，能够更加确实地从簇射极板5均匀地喷出气体，从而能够在基板10的处理面10a上形成质量稳定的膜。
此外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内，可以施加各种变更。即，本实施方式所描述的具体的材料或结构等为本发明的一例，可以进行适当变更。
在上述实施方式中，对从工艺气体提供部21向第一空间24a导入工艺气体，该工艺气体经由压力调整板51被提供给第二空间24b的结构进行了说明。
但是，并不限于这种结构，还可以在第一空间24a内的气体导入口42的附近设置遮蔽板。该遮蔽板使从气体导入口42提供的工艺气体在第一空间24a内均匀地分散。通过设置该遮蔽板，能够从簇射极板5向成膜空间2a更加均匀地提供工艺气体。
进而，在上述实施例中，对在等离子体处理装置1中使用SiH4与H2的混合气体作为工艺气体，在基板10的处理面10a上形成μc-Si膜的情况进行了说明。但是，并不限于该种类的膜，利用等离子体处理装置1，能够形成a-Si(非晶硅)、SiO2(氧化膜)、SiN(氮化膜)、以及SiC(碳化膜)。另外，在代替在基板10上形成所希望的膜的成膜处理，而进行蚀刻处理的等离子体处理装置中，也可以应用上述的等离子体处理装置1。在这种情况下，根据各自的处理条件来适当地变更工艺气体的种类或流量。
在上述的实施例中，对使用甲硅烷(SiH4)与氢(H2)的混合气体作为工艺气体的例子进行了详细说明，但并不仅限定于SiH4，使用硅化合物时也能够得到本发明的作用和效果。
作为硅化合物，除了SiH4以外，还可以列举出乙硅烷(Si2H6)等。
在上述的实施方式和实施例中，对成膜空间2a的压力Pe为700(Pa)的情况进行了说明，但成膜空间2a的压力Pe可按照工艺条件而适当地设定。例如，成膜空间2a的压力Pe也可以被设定为700(Pa)以上或700(Pa)以下的压力。在这种情况下，例如，通过对从工艺气体提供部21提供的工艺气体的流量进行控制，或者通过由在真空泵28与真空腔室2之间所设置的压力控制部(未图示)来适当地控制排气速度，来设定成膜空间2a的压力Pe。
产业上的利用可能性
如以详细所述，本发明对在使用基于窄间隙的高压枯竭法来进行基板的处理时，能够抑制制造成本的增加，能够容易且高效地在基板上均匀地形成膜，并能够充分确保电极强度的等离子体处理装置是有用的。
符号说明
1...等离子体处理装置2...真空腔室(腔室)2a...成膜空间(反应室)4...电极法兰5...簇射极板6...气体喷出口(第二气体喷出口)9...RF电源(电压施加部)10...基板10a...处理面15...加热器(支撑部)24...空间24a...第一空间24b...第二空间42...气体导入口51...压力调整板61...气体喷出口(第一气体喷出口)71...阴极电极(第一电极部)72...阳极电极(第二电极部)81...绝缘法兰101...处理室G1...距离

Claims (6)

1.一种等离子体处理装置，其特征在于，包括：
处理室，由腔室、具有气体导入口的电极法兰、和由所述腔室与所述电极法兰夹着的绝缘法兰形成，并具有反应室；
支撑部，被收容在所述反应室内，载置有具有处理面的基板，并控制所述基板的温度；
簇射极板，被收容在所述反应室内，以与所述处理面对置的方式配置，并向所述基板提供工艺气体；
压力调整板，将设置在所述电极法兰与所述簇射极板之间的空间分为在所述气体导入口侧形成的第一空间与在所述簇射极板侧形成的第二空间；以及
电压施加部，在所述簇射极板与所述支撑部之间施加电压，生成所述工艺气体的等离子体，
所述基板与所述簇射极板之间的距离为3mm以上且10mm以下。
2.根据权利要求1所述的等离子体处理装置，其特征在于，
在用A表示所述簇射极板的传导率，用B表示所述压力调整板的传导率时，所述簇射极板和所述压力调整板被形成为满足
0.05≤(B/A)≤0.2。
3.一种等离子体CVD成膜方法，其特征在于，
准备压力调整板与簇射极板，
将基板与所述簇射极板之间的距离设定为3mm以上且10mm以下，
使工艺气体在通过所述压力调整板之后再通过所述簇射极板，向所述基板与所述簇射极板之间的空间提供所述工艺气体，
使所述基板与所述簇射极板之间产生等离子体，在所述基板上形成膜。
4.根据权利要求3所述的等离子体CVD成膜方法，其特征在于，
所述压力调整板的上游与下游之间的压力差大于所述簇射极板的上游与下游之间的压力差。
5.根据权利要求3所述的等离子体CVD成膜方法，其特征在于，
所述工艺气体包含硅化合物与氢，
使被提供到所述基板上的所述氢的量多于被提供到所述基板上的所述硅化合物的量来提供所述工艺气体，从而在所述基板上形成包含微晶硅的膜。
6.根据权利要求3所述的等离子体CVD成膜方法，其特征在于，
通过对所述簇射极板施加27.12MHz的高频电压，从而产生所述等离子体。
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